水体重金属多元素LIBS测量连续背景光谱去除方法研究-论文.pdf

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1、第41卷第7期中国激光Vo1．41，No．72014年7月CHINESEJOURNALOFLASERSJuly，2014水体重金属多元素LIBS测量连续背景光谱去除方法研究胡丽赵南京刘文清方丽张大海王寅孟德硕余洋马明俊肖雪王煜刘建国／中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室，安徽合肥230031、＼合肥学院建筑工程系，安徽合肥230022／摘要连续背景光谱是影响水体重金属多元素激光诱导击穿光谱(LIBS)定量测量的重要因素，依据背景光谱变化缓慢和特征谱线半峰全宽窄的特性，研究了滑动窗口积分斜率算法去除连续背景的方法。设置合适的窗口宽度和变化率阈值识

2、别背景光谱和特征峰位，对窗口内的背景进行赋值操作，完成整个背景光谱的提取。实验结果表明，Pb、Cu元素特征信号的信背比是背景去除前的5．7倍和1．95倍，特征信号的相对标准偏差分别降低了2和2．5。滑动窗口积分斜率算法是一种稳定有效的LIBS光谱背景去除方法，为其他光谱分析技术中连续背景的去除提供了参考。关键词光谱学；连续背景去除；滑动窗口积分斜率算法；激光诱导击穿光谱中图分类号0657．3文献标识码Adoi：10．3788／cJL201441．0715003StudyonRemovingMethodofContinuousBackgroundSpectrumin

3、LIBSofMulti-ElementHeavyMetalsinWaterHuLiZhaoNanjingLiuWenqingFangLiZhangDahaiWangYinMengDeshuoYuYangMaMingjunXiaoXueWangYuLiuJianguofKeyLaboratoryofEnvironmentOpticsandTechnology，AnhuiInstituteofOpticsand1lFineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Hefei，Anhui230031，ChinaI【DepartementofA

4、rchitecturalEngineering，HefeiUniversity，Heifei，Anhui230022，ChinaJAbstractContinuousbackgroundspectrumiSanimportantinfluencingfactoroflaserinducedbreakdownspectrometry(LIBS)quantitativemeasurementofmulti．elementheavymetalsinwater．Accordingtothecharactersthatthebackgroundspectrumchanges

5、slowlyandfullwidthathalfmaximumofcharacteristicspectrallinesiSnarrow，theslidingwindowintegralslopealgorithmforremovingcontinuousbackgroundsisstudied．Setingappropriatewindowwidthandslopethresholdtoidentifythebackgroundspectrumandcharacteristicpeaks，theassignmentiscarriedoutonwindowback

6、ground，thebackgroundspectrumisextractedcompletely．Theexperimentalresultsshowthatthesignal-to-backgroundratiosofplumbumandcopperare5．7timesand1．95timesrespectivelytothatbeforeremovingthebackground．therelativestandarddeviationsarereducedby2％and2．5％respectively．Theslidingwindowintegralsl

7、opealgorithmisastableandeffectivemethodforremovingbackgrounds收稿日期：2013．12．11；收到修改稿日期：2014—02—14基金项目：国家自然科学基金(60908018)、国家863计划(2013AA0655O2)、安徽省杰出青年科学基金(1108085J19)、合肥学院科研发展基金(12KY05ZR)作者简介：胡丽(1981一)，女，博士研究生，讲师，主要从事激光诱导击穿光谱重金属检测方面的研究。E．mail：lhu@aiofm．ac．cn导师简介：刘文清(1954一)，男，研究员，博士生导师，主

8、要从事超短